[发明专利]型钢石膏组合式建筑结构

说明书

一技术领域

本发明涉及的是工业及民用建筑领域的一种新型结构，特别是一种主要基于型钢和石膏材料的组合式建筑结构。

二背景技术

目前在工业及民用建筑中获得应用的结构形式有多种，比如砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、轻钢结构、型钢混凝土组合结构、钢管混凝土结构等。这些结构形式都已经发展的比较成熟，但考虑到可持续发展的需要，有必要进一步研发更节能环保的结构形式。石膏由于具有保温隔热性能优异、耐火性好、自重较轻、可重复利用、无污染等特征而逐渐引起了人们的重视，尝试将其应用于建筑结构当中，开发的新技术包括“钢结构石膏墙体大开间节能住宅建筑及现场分层分段制作方法”(200910305789.0)、“一种石膏——混凝土混合结构节能住宅建筑及制作方法”(专利号200910305790.3)等，但前者仅将石膏用于墙体部分，后者将石膏用于墙体和模板部分，这样对石膏优势的利用并不是很充分，节能环保的效果有限。

三发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种形式新颖、节能环保性突出的型钢石膏组合式建筑结构。

本发明的结构由组合梁、柱子、压型钢板拱、石膏拱组成。组合梁和柱子按单榀框架的形式进行连接，将多榀框架平行布置，然后在层间位置由压型钢板拱和紧密叠合其上的石膏拱来连接各榀框架。

所述的组合梁，形状为矩形，由角钢、小钢板、防水石膏砌块和粘结剂组成。四根角钢分别位于梁的四个角部，角钢之间由若干个小钢板通过焊接等方式连接，内部填充防水石膏砌块，各砌块之间以及砌块与角钢之间涂抹粘结剂进行连接。

所述的柱子，由砌块、内嵌杆、角钢、钢板组成。砌块的水平断面形状为T形或矩形，材料为防水石膏或者混凝土，在竖向每间隔一定的距离布置一根水平方向的内嵌杆，这些内嵌杆贯穿所在的砌块，并在砌块两个端部各伸出一小段。将四个砌块在同一个水平面按矩形的四边排列形成一个基本层，如果柱子的设计高度大于砌块的高度，则需要按同样的方式布置多个基本层。然后在柱子的四个角部各布置一根与柱子等高的角钢，将角钢与各内嵌杆的外伸段在接触的地方进行固结。最后在柱子顶部和底部各布置一块与柱子外尺寸相同的钢板，钢板其中一面与柱内各角钢在接触面上通过焊接等方式进行固结，另一面与对应组合梁内的角钢通过焊接等方式进行固结。

所述的压型钢板拱，由压型钢板制成，两端部与组合梁的对应角钢或小钢板部分通过焊接等方式实现固结。外表面可进行镀锌处理以增强耐久性。

所述的石膏拱，由防水石膏砌块经切割加工后拼接而成，拱圈上部可再铺设石膏砌块以形成平面，各砌块的交界面上涂抹粘结剂。

所述的内嵌杆，为钢质的细长杆件，如钢筋、角钢、钢管、槽钢等。

所述的角钢，也可进行镀锌处理以增强耐久性。

本结构中，组合梁的小钢板数量、位置和尺寸根据梁的受力情况来确定。内部填充的石膏砌块起保温隔热、隔声等作用，同时能约束角钢内壁，防止局部失稳。柱子部分，四个角部的角钢起主要承载作用，砌块的强度做储备。端部的钢板与对应组合梁内的钢结构部分通过焊接或栓接等方式进行固结。压型钢板拱和石膏拱紧密接触但不考虑二者的协同工作效应，压型钢板拱可以作为加工石膏拱时的模板，另外它的强度起安全储备作用。石膏拱在楼面活载作用下将在端部产生一定的水平推力，作用在组合梁的侧面，也能起到防止对应角钢局部失稳的作用。

本发明中采用了较多的石膏材料，因此节能环保性突出。此外还具有可重复利用、自重较轻、可工厂化生产、工期短、综合成本低等优点，广泛适用于多种工业及民用建筑，技术意义和社会效益明显。

四附图说明

附图1为型钢石膏组合式建筑结构的组合梁横断面示意图。

附图2为型钢石膏组合式建筑结构的组合梁侧面示意图。

附图3为型钢石膏组合式建筑结构的柱子横断面示意图。

附图4为型钢石膏组合式建筑结构的柱子立面示意图。

附图5为型钢石膏组合式建筑结构的平面示意图。

附图6为型钢石膏组合式建筑结构的立面示意图。

五具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

首先分别对组合梁1、柱子2、压型钢板拱3、石膏拱4进行受力分析，得到各部位的受力状况，进而分别选择合适的角钢5、小钢板6、砌块7、内嵌杆8、钢板9、压型钢板的材料类型和细部尺寸。组合梁1和柱子2中的角钢5尺寸和材料类型不一定相同。